遺伝子導入細胞の移植による網膜疾患治療の臨床応用に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12357010
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 玉井 信 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (90004720)
• 研究分担者: 佐藤 肇 東北大学, 医学部・附属病院, 助手 (10312571) ; 山口 克宏 東北大学, 医学部・附属病院, 助教授 (20200610) ; 阿部 俊明 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (90191858) ; 富田 浩史 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (40302088)
• キーワード: 移植 / 虹彩色素上皮細胞 / アデノウイルス / 神経栄養因子

研究概要

本研究は下記の5つの計画から構成されている。
1.遺伝子導入細胞の構築
2.遺伝子導入細胞の性質
3.遺伝子導入細胞の網膜下への移植および効果判定、副作用
4.適応疾患の検討
5.サルを用いた副作用の検討
アデノウイルスベクター(AV)にBrain drived neurotrophic factor (BDNF), Ciliary neurotorophic factor (CNTF), Axokine, Green fluorescein protein (GFP), β-galactosidase (β-gal)のそれぞれを導入したウイルスベクターを作製した。いずれも培養細胞に感染させ、目的遺伝子が発現されていることを確認した。また、これらのAVを硝子体内に投与し、in vivoにおける発現について確認した。その結果、目的遺伝子の発現は投与後14日をpeakとし、投与20日後には消失した。このように発現期間はin vivoにおいても非常に短いことが明らかとなった。
培養細胞を用いてその保護効果を検討した。BDNF-AV、CNTF-AV、axokine-AV、コントロールとしてGFP-AVを用いて培養ラット虹彩色素上皮細胞(IPE)に感染させ、視細胞と共培養することによって視細胞の血清除去によって引き起こされる細胞死に対して、BDNF-AV、CNTF-AV、axokine-AVを感染させたIPEと共培養した視細胞では有意に生存率が上昇した。更に網膜色素上皮細胞の重要な機能である貪食能についてみると、BDNF-AV感染IPEでは顕著に亢進することが明らかとなった。
以上の結果から、視細胞変性に対してBDNF-AVあるいはCNTF-AV感染IPE移植は有効な治療となりうるものと考えられた。加齢黄班変性だけでなく、網膜色素変性への応用を考えると目的遺伝子の発現が長期間続くことが望ましい。アデノウイルスベクターを用いた際には上述したように発現期間は非常に短い。それに加えてアデノウイルスベクターは全身への感染、感染部位での炎症を惹起することが副作用として問題となっている。そこで、AVに代わってベクターとしてアデノアソシエイトウイルスを利用することとした。あらたにBDNFを導入したアデノアソシエイトウイルスを作製した。

研究成果

• [文献書誌] Sakuragi M., Tomita H., Abe T., Tamai M.: "Changes of phagocytic capacity in basic fibroblast growth factor-transfected iris pigment epithelial cells in rats"Current Eye Research. 23(3). 185-191 (2001)
• [文献書誌] Abe T., Abe K., Tsuda T., Itoyama Y., Tamai M.: "Ophthalmological findings in patients with spinocerebellar ataxia type 1 are not correlated with neurological anticipation"Graefes Archive for Clinical & Experimental Ophthalmology. 239(10). 722-728 (2001)
• [文献書誌] Suzuki T., Takahashi K., Kuwahara S., Wada Y., Abe T., Tamai M: "A novel (Pro79Thr) mutation in the FKHL7 gene in a Japanese family with Axenfeld-Rieger syndrome"American Journal of Ophthalmology. 132(4). 572-575 (2001)
• [文献書誌] Wada Y., Abe T., Takeshita T., Sato H., Yanashima K., Tamai M.: "Mutation on human retinal fascin gene (FSCN2) causes autosomal dominant retinitis pigmentosa"Investigative Ophthalmology & Visual Science. 42(10). 2395-2400 (2001)
• [文献書誌] Wada Y., Abe T., Sato H., Tamai M.: "A novel Gly35Ser mutation in the RDH5 gene in a Japanese family with fundus albipunctatus associated with cone dystrophy"Archives of Ophthalmology. 119(7). 1059-1063 (2001)
• [文献書誌] Udono T., Takahashi K., Nakayama M., Yoshida A., Totsune K., Murakami O., Durlu YK., Tamai M., Shihahara S.: "Induction of adrenomedullin by hypoxia in cultured retinal pigment epithelial cells"Investigative Ophthalmology & Visual Science. 42(5). 1080-1086 (2001)